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光固化技术是一种绿色环保技术,被广泛应用于涂料、油墨、电子通讯、光刻胶、牙科材料以及3D打印等领域。由于可见光固化技术以及可见光LED光源具有光源稳定、环保和安全等优点,开发新型可见光引发剂具有重要意义。作为可见光固化体系重要组分之一,可见光引发剂对光固化材料的固化速率以及固化程度有很大影响。然而,传统的可见光引发剂在聚合完成后,光固化体系颜色并未消褪,这可能会引起光固化材料的聚合不均一、容易老化和较浅的固化深度等一系列问题。这些问题将影响到可见光引发剂在光固化材料中的应用,特别是3D打印以及牙科修复材料。为解决这些问题,开发新型、高效以及性能独特的光引发剂体系已经成为研究重点。基于此指导思想,本论文开展了一系列具有光漂白性能的可见光引发剂的设计、合成以及性能研究。本论文的主要研究内容如下:第一章简介光引发剂的分类和光引发剂的研究进展,重点综述了自由基可见光引发剂,并结合当前光引发剂的发展趋势,提出了本论文的设计思想及主要研究内容。第二章利用2,4-二（二乙胺基）苯甲醛与不同酯类化合物（乙酸乙酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丁酯）的羟醛缩合反应,制备了三种新型肉桂基光漂白可见光引发剂（CAs）。同时为了比较,也制备了不含供氢体的光漂白可见光引发剂（TA）。利用核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HR-MS）对它们的结构进行了表征。通过电子顺磁共振和可见光光解实验分析,提出了CAs和TA产生自由基的可能机理。在LED@405 nm光照条件下,光引发剂CAs和TA可以有效地引发1,6-己二醇双丙烯酸酯（HDDA）的聚合。在这些光引发剂中,CA-2表现出最高的光引发效率和光漂白特性。此外,以CA-2作为光引发剂,可以得到厚度为2.8 mm无色的透明聚合物。这些可漂白的可见光引发剂在深层固化材料中表现出巨大的应用潜力。针对第二章光引发剂的引发效率不够高以及结构-性能关系讨论不完善等缺点,第三章设计合成了一系列的肉桂酰-茚酮类可见光引发剂CA-IDs。D-π-A结构的设计不仅可以使其在可见光区有较宽的吸收,而且可以具有较高的摩尔消光系数。电子顺磁共振实验以及可见光光解实验结果表明CA-ID-3～7能够在光照条件下产生自由基并且发生光降解。光聚合动力学研究表明,在光引发剂CA-IDs中,CA-ID-3～7都能成功引发HDDA聚合。其中CA-ID-4具有最高的光引发效率,并且光引发体系CA-ID-4/N-甲基乙二醇胺（MDEA）具有与商业化的樟脑醌（CQ）/MDEA体系相似的光引发活性。结构优化实验结果表明,设计苯环上双键邻位处引入取代基（烷基或者胺烷基）的肉桂酰-茚酮分子是开发在可见光区内具有较高光吸收性能的自由基光引发剂的有效途径。然后,结合电子顺磁共振实验以及结构优化实验结果综合分析,提出CA-ID-3～7在适当波长的LED光照条件下可以产生自由基的过程。光固化深度实验结果表明,光引发剂CA-IDs可以应用于深度固化材料中。根据咔唑的结构特点以及第三章光引发剂的结构设计思想,第四章设计合成了两个肉桂酰-咔唑类可见光引发剂CA-CZs。利用核磁共振（NMR）和高分辨质谱（HR-MS）对其结构进行表征。电子顺磁共振实验以及可见光光解实验结果表明CA-CZ-2能够在光照条件下产生自由基并且发生光降解,并且额外加入供氢体（如MDEA）或阳离子引发剂（二苯基碘鎓六氟磷酸盐Iod）均可以提高其光解速率。光聚合动力学实验结果表明,CA-CZ-2具有更高的光引发效率。此外,CA-CZ-2/Iod可以有效地引发三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）/3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯（EPOX）聚合。结构优化实验结果说明,设计一类咔唑环上双键邻位具有给电子基（胺烷基）的肉桂酰-咔唑类光引发剂可有效提高自由基聚合效率。结合光物理化学行为、电子顺磁共振实验结果、光固化实验结果以及结构优化实验结果综合分析,我们提出了CA-CZ-2在LED@455 nm光照条件下可以产生自由基的可能过程。光固化深度实验表明,CA-CZ-2以及CA-CZ-2/Iod在光固化组分中具有一定的光漂白性能,并且阳离子引发剂Iod的引入可以提高光引发体系在丙烯酸酯/环氧树脂中的光漂白性能,拓展了光引发剂在光固化材料中应用前景。在第五章中,利用光引发剂（CZ-OH）与氯丙基聚硅氧烷（PSO-Cl）亲核取代反应制备了大分子光引发剂（SCZ）。通过核磁共振（NMR）、红外光谱（FT-IR）、凝胶渗透色谱（GPC）和紫外光谱（UV-vis）对其结构进行表征。光聚合动力学实验结果表明,与小分子光引发剂CZ相比,SCZ具有更高的光引发活性。我们使用多功能型大分子光引发剂（SCZ）和小分子光引发剂（CZ）引发聚氨酯丙烯酸酯（PUA）聚合得到了聚氨酯丙烯酸酯薄膜,综合分析其薄膜性能。结果表明,SCZ可以改善固化膜的表面性能、热稳定性以及提高其耐水性和耐乙醇性。光刻胶实验结果表明,使用这种聚硅氧烷大分子光引发剂可以得到分辨率较高的光刻胶图案。通过对比分析初始以及回收的光固化组分的核磁（~1HNMR）、红外光谱（FT-IR）和以及紫外光谱（UV-vis）,两者基本一致。因此,选用乙醇作为显影液,咔唑-聚硅氧烷大分子光引发剂可以应用于光刻胶材料中,并且未交联的光固化组分能实现回收利用。